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光通信研究2025年第02期:新型环芯光纤及其模式选择耦合器的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:许青向;颜苗;李茂春;张骏皓;马晓宇;陈伟;

单位:上海市特种光纤与光接入网重点实验室上海大学;光纤研究所上海大学;特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海大学;中国船舶航海保障技术实验室;

摘要:【目的】模式选择耦合器(MSC)是模分复用(MDM)光纤通信系统的关键器件。在MDM系统中,MSC可以实现不同信号在不同的模式中传输,从而增大传输容量。但在制备低插入损耗MSC时,由于模式之间的传播常数非常接近,MSC的制备难度较大,因此急需一种模式易分离的少模光纤(FMF)作为MSC制备的关键材料,以降低MSC的制备难度。【方法】文章提出并制备了一种新型环芯FMF,该FMF在C波段通信支持3个线性偏振模LP_(01)、LP_(11)以及LP_(21)。基于模耦合理论,文章分析了MSC各参数对模式耦合的影响,并研究了纤芯间距与耦合距离在模式间的耦合规律。【结果】文章采用熔融拉锥方法制备出了LP_(01)、LP_(11)以及LP_(21)的MSC,实验结果表明,LP_(01)、LP_(11)以及LP_(21)的MSC在1 540、1 530和1 550 nm的插入损耗分别为0.10、0.17和0.30 dB,模式转换效率分别为97.72%、96.16%和93.32%,LP_(01)、LP_(11)和LP_(21)的模式转换带宽分别为125、120和35 nm。【结论】文章为MSC的制备提供了一种新型环芯FMF,可降低MSC的制备难度,该低损耗MSC在MDM光纤通信系统具有良好的应用前景。

关键词:模分复用;;少模光纤;;模式选择耦合器;;线性偏振模式

基金资助:国家自然科学基金面上项目(62275148,12074349);; 江苏省产业前瞻与关键核心技术资助项目(BE2022055-4);; 中国船舶航海保障技术实验室开放基金资助项目(2023010102)